CN202183198U - 一种断电自锁教学演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种断电自锁教学演示装置，包括演示电机、对比实验电机、支架、钢丝绳和配重，支架为“凹”字形，演示电机和对比实验电机均能可拆卸的安装在支架一端，支架另一端安装有定滑轮；演示电机或对比实验电机安装在支架上之后再在其电机轴上安装电机轮，钢丝绳的一端缠绕在电机轮上，钢丝绳的主体部分放入定滑轮的凹槽上，钢丝绳的末端挂有配重。本实用新型通过对照演示实验，可以直观的反映出电机断电后是否能够立即停止转动、实现自锁，该装置构思独特、结构巧妙、操作方便，不但有利于学生们接受新知识，还能提高他们的动手能力，激发他们的创造热情，有利于在各个学校推广和普及使用。

Description

一种断电自锁教学演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种教学演示用具，具体涉及一种可以反映电机断电后是否能够立即停止转动、实现自锁的断电自锁教学演示装置。 

背景技术

目前，在教学过程中，为了能够让学生更快更好的接受新知识，通常要用到一些教学演示装置。教学演示装置可以将抽象的教学内容更加形象、直观的展现出来，有利于促进学生们的理解。另外，各商家在销售产品的过程中，为了让消费者对其产品的优良性能有更切实的体会，也往往会采用演示装置来进行演示。演示装置可以对一些微小的现象进行放大，能够将人眼不易觉察的运动转变为更容易观察到的运动。但是，现有的演示装置，并不能完全满足人们在教学或者是销售产品时的需要。而且，目前尚无能够演示电机断电后是否能够立即停止转动、实现自锁的装置。 

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种能够直观演示电机断电后是否能够立即停止转动、实现自锁的断电自锁教学演示装置。 

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种断电自锁教学演示装置包括演示电机、对比实验电机、支架、钢丝绳和配重，所述支架为“凹”字形，所述演示电机和对比实验电机均能可拆卸的安装在支架一端，支架另一端安装有定滑轮；所述演示电机或对比实验电机安装在支架上之后再在其电机轴上安装电机轮，所述钢丝绳的一端缠绕在电机轮上，钢丝绳的主体部分放入定滑轮的凹槽上，钢丝绳的末端挂有配重。 

所述演示电机包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，所述定子安装在底座上，定子下表面粘贴有压电陶瓷，压电陶瓷的引线通过外壳与底座之间预留的缝隙引出；所述转子安装在输出轴上，转子上端粘贴有阻尼材料，转子下端面粘贴有摩擦材料层并与定子接触；所述输出轴顶端通过上轴承安装在外壳端盖上，输出轴下端通过下轴承定位在底座上。该演示电机具有低速大扭矩的特点，无需通过减速机构即可获得工作转速，可对负载实施直接驱动；当电机负载工作时无需任何辅助设施实现断电自锁，配重不会出现下滑的现象。 

所述对比实验电机为电磁电机，包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，所述定子安装在底座上，所述转子上绕有线圈，所述定子与转子之间存在气隙。电磁电机包括磁极和线圈，定转子之间存在气隙，不能直接接触。因 为电磁电机是电磁感应原理，定转子之间有气隙(或间隙)当电机断电时，转子还在惯性转动不能立即停止，无法直接实现断电自锁。 

为了便于演示电机或对比实验电机安装和拆卸，所述支架上设有带内螺纹的圆柱孔，所述演示电机或对比实验电机上设有带外螺纹的圆柱体，所述圆柱孔与圆柱体通过螺纹连接；或者，可以采用另一种安装方式：所述演示电机或对比实验电机与支架相对应的位置分别设有安装孔，所述演示电机或对比实验电机通过螺栓螺母的配合可拆卸的安装在支架上。 

为了增强稳定性和稳固性，所述支架设置在底座上，底座的下表面为水平面。 

有益效果：本实用新型的断电自锁教学演示装置，通过采用演示电机和对比实验电机进行对照演示实验，可以直观的反映出电机断电后是否能够立即停止转动、实现自锁，该装置构思独特、结构巧妙、操作方便，不但有利于学生们接受新知识，还能提高他们的动手能力，激发他们的创造热情，有利于在各个学校推广和普及使用。 

附图说明

图1为发明的结构示意图； 

图2为图1中电机安装部分的俯视图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。 

如图1和图2所示，本实用新型的一种断电自锁教学演示装置包括演示电机1、对比实验电机、支架2、钢丝绳3和配重4，支架2为“凹”字形，演示电机1和对比实验电机均能可拆卸的安装在支架2一端，支架2另一端安装有定滑轮5；演示电机1或对比实验电机安装在支架2上之后再在其电机轴上安装电机轮6，钢丝绳3的一端缠绕在电机轮6上，钢丝绳3的主体部分放入定滑轮5的凹槽上，钢丝绳3的末端挂有配重4。 

本实施例中，演示电机1包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，定子安装在底座上，定子下表面粘贴有压电陶瓷，压电陶瓷的引线通过外壳与底座之间预留的缝隙引出；转子安装在输出轴上，转子上端粘贴有阻尼材料，转子下端面粘贴有摩擦材料层并与定子接触；输出轴顶端通过上轴承安装在外壳端盖上，输出轴下端通过下轴承定位在底座上。对比实验电机可以有多种，本实施例中的对比实验电机为电磁电机，包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，定子安装在底座上，转子上绕有线圈，定子与转子之间存在气隙。 

本实用新型中的演示电机1和对比实验电机，均能可拆卸的安装在支架2上，具体是这样实现的：支架2上设有带内螺纹的圆柱孔，演示电机1或对比实 验电机上设有带外螺纹的圆柱体，圆柱孔与圆柱体通过螺纹连接。当然，也可以采用以下方式实现：演示电机1或对比实验电机与支架2相对应的位置分别设有安装孔，演示电机1或对比实验电机通过螺栓螺母的配合可拆卸的安装在支架2上。另外，支架2设置在底座7上，底座7的下表面为水平面，这样可以提高整个装置的稳定性和稳固性。 

本实用新型的一种断电自锁教学演示装置在使用时，步骤如下：首先，将支架2安放在试验台上，将演示电机1安装在支架2上，因为支架2上设有带内螺纹的圆柱孔，演示电机1上设有带外螺纹的圆柱体，圆柱孔与圆柱体通过螺纹连接，所以仅通过旋转就可以轻松的将演示电机1安装在支架2上，操作非常方便；然后，将绕有钢丝绳3的电机轮6安装到电机轴上，将钢丝绳3主体部分放入定滑轮5的凹槽上，钢丝绳3的末端因挂有配重4而自然下垂；之后，闭合演示电机1的开关，演示电机1的电机轴转动，带动电机轮6转动，从而配重4明显下降；当断开开关时，配重4立即停止下降，说明演示电机1断电后能够立即停止转动、实现自锁。该演示电机1具有低速大扭矩的特点，无需通过减速机构即可获得工作转速，可对配重4实施直接驱动；当配重4运动时无需任何辅助设施即可实现断电自锁，配重4不会出现下滑的现象。在实验过程中，可以控制演示电机1正转或反转，配重4相应的下降或上升。 

最后，将演示电机1拆卸下来，安装对比实验电机，按照上述步骤进行操作，可以明显发现：当电机断电时，配重4仍然会继续下降。这说明，对比实验电机断电后，该对比实验电机并没有立即停止转动实现自锁。因为电磁电机是电磁感应原理，定转子之间有气隙(或间隙)当电机断电时，转子还在惯性转动不能立即停止，无法直接实现断电自锁。 

综上，在整个实验过程中，配重4的下降、上升或停止动作都非常明显，看起来直观、形象。而且，通过上述对比实验，学生们可以对断电自锁现象有更深刻的认识，可以促使他们寻求存在这种差别的原因，激发他们的创造热情，有利于在各个学校推广和普及使用。 

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种断电自锁教学演示装置，其特征在于：包括演示电机(1)、对比实验电机、支架(2)、钢丝绳(3)和配重(4)，所述支架(2)为“凹”字形，所述演示电机(1)和对比实验电机均能可拆卸的安装在支架(2)一端，支架(2)另一端安装有定滑轮(5)；所述演示电机(1)或对比实验电机安装在支架(2)上之后再在其电机轴上安装电机轮(6)，所述钢丝绳(3)的一端缠绕在电机轮(6)上，钢丝绳(3)的主体部分放入定滑轮(5)的凹槽上，钢丝绳(3)的末端挂有配重(4)。

2.根据权利要求1所述的断电自锁教学演示装置，其特征在于：所述演示电机(1)包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，所述定子安装在底座上，定子下表面粘贴有压电陶瓷，压电陶瓷的引线通过外壳与底座之间预留的缝隙引出；所述转子安装在输出轴上，转子上端粘贴有阻尼材料，转子下端面粘贴有摩擦材料层并与定子接触；所述输出轴顶端通过上轴承安装在外壳端盖上，输出轴下端通过下轴承定位在底座上。

3.根据权利要求1所述的断电自锁教学演示装置，其特征在于：所述对比实验电机为电磁电机，包括定子、转子、输出轴、底座和与底座连接的外壳，所述定子安装在底座上，所述转子上绕有线圈，所述定子与转子之间存在气隙。

4.根据权利要求1至3任一项所述的断电自锁教学演示装置，其特征在于：所述支架(2)上设有带内螺纹的圆柱孔，所述演示电机(1)或对比实验电机上设有带外螺纹的圆柱体，所述圆柱孔与圆柱体通过螺纹连接。

5.根据权利要求1至3任一项所述的断电自锁教学演示装置，其特征在于：所述演示电机(1)或对比实验电机与支架(2)相对应的位置分别设有安装孔，所述演示电机或对比实验电机通过螺栓螺母的配合可拆卸的安装在支架(2)上。

6.根据权利要求1至3任一项所述的断电自锁教学演示装置，其特征在于：所述支架(2)设置在底座(7)上，底座(7)的下表面为水平面。 

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